能力验证结果在仪器设备验收中的应用探讨

　　实验室仪器设备的完好是保证检测结果准确性最重要的条件之一,也是实验室管理体系中最重要的要素之一。仪器设备不稳定或技术参数达不到要求将直接影响到检测数据的准确性,不准确的检测数据将影响检测报告的使用价值,影响实验室的信誉。因此每个实验室对仪器设备都有严格的管理要求,例如定期对在用仪器设备进行检查和维护,定期进行量值溯源和期间核查,对新购置的仪器设备检查验收和计量检定等。

　　2005年初我们新购买一台高能量冲击试验机,用于检测金属材料的冲击性能。在冲击试验机安装到位并用试样按GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》标准进行试验验收,未发现明显的异常情况,我们一时无法准确判断冲击试验机的完好性,正巧当年中国实验室国家认可委员会正在开展金属材料夏比缺口冲击能力验证活动,因此我们决定参加此项能力验证计划,采用能力验证结果对冲击试验机进行验收确认。2005年我们在金属材料夏比缺口冲击能力验证中得到的一组测试数据如表1所列:

　　表1表明我们新购进的高能量冲击试验机冲击功测试值的均值比标样值(中位值)高26J,能力验证结果报告给出的Z比分数为5·4,属于结果离群。用平均偏差百分数也可直观地看到偏离的程度:

　　由上式可见测试值均值比标样值偏高19. 8%。

　　得知这一结果,我们立即对冲击试验机测试数据偏高原因进行分析,数据偏差这么大的主要原因可能是设备有缺陷。因此我们首先对冲击试验机的安装调试、位置固定、摆锤重量、摆锤空击试验、角度传感器、支座跨距和冲击刀刃进行反复检查,没有发现异常现象。接着对刀刃圆角半径、钳口圆角半径进行测量,最后发现是钳口圆角半径不符合标准要求,GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》标准要求的钳口圆角半径R为1mm~1. 5mm,见图1所示。

　　而我们新购置的这台冲击试验机的钳口圆角半径还不到0. 5mm,见图2所示。

　　在试样支座跨距为40mm时,钳口圆角半径小,从两方面影响冲击测试数据:一是减小了试样支点A,B(图1)距离,钳口圆角半径越大支点距离越大,钳口圆角半径越小支点距离越小。通过计算可知钳口圆角半径在0. 5mm时,试样支点距离是41. 0mm;钳口圆角半径在1. 25mm时,试样支点距离是42.5mm。二是增大了试样通过钳口的摩擦力,金属材料一般情况下表面较粗糙,钳口圆角半径大摩擦力减小,钳口圆角半径小摩擦力增加。试样支点距离减小、摩擦力增大这些因素都会导致冲击功测试值偏高。查明原因后,我们立即要求设备生产厂对冲击试验机进行整改,按标准要求重新加工支座,保证支座钳口圆角半径R在1~1. 5mm之间,并要求设备生产厂把钳口圆角半径列入冲击试验机出厂检验项目中。重新加工的支座钳口圆角半径经测量R为1. 25 mm,见图3。